液-固两步发酵法生产蛋白饲料的方法_2

文档序号:9293192阅读:来源:国知局
pa,培养16~20小时后再转入发酵罐,发酵罐配方:30%葡萄糖或糖蜜、2%硫酸铵、0.5%磷酸氢二钾、0.05%硫酸镁;发酵罐的接种量体积比在10~20%之间,按照通风量1:0.3-0.5,罐温30-32°C,罐压0.06-0.08Mpa,培养36~48小时,在培养过程中通过酸碱自动调节装置来调节发酵罐内培养基的PH值,使之维持在6.5-6.8之间,得到谷氨酸棒杆菌发酵液;
b、将培养活化的产朊假丝酵母菌种用无菌生理盐水制成悬浮液,接种到发酵培养基中,培养基成分:10%葡萄糖或糖蜜、0.5%硫酸铵、0.5%磷酸氢二钾、0.05%硫酸镁;按照通风量1: 0.4,罐温30-32°C,罐压0.06-0.08Mpa,培养20~24h,得到产朊假丝酵母发酵液;
c、将使用牛肉膏蛋白胨培养基活化后的枯草芽孢杆菌种用无菌生理盐水制成悬浮液,接种到液体发酵培养基中接种到液体发酵培养基中,培养基成分:_&柏粉1.0-3.0%,玉米粉1.0-3.0%,硫酸镁0.2-0.6%,硫酸锰0.02-0.06%,氯化钠0.5-1.0% ;培养条件:罐压0.05-0.1 Mpa,搅拌转速170-230 r/min,通风量1: 0.5-1.2,培养温度32_35°C,培养发酵18~24h,得到枯草芽孢杆菌发酵液;
d、使用固体MRS培养植物乳杆菌,将植物乳杆菌一级固体种子用无菌生理盐水制成悬浮液,接种到液体发酵培养基中,培养基成分:葡萄糖或糖蜜20-50g/L、玉米浆20-35 g/L,七水合硫酸镁0.25-0.35 g/L,四水合硫酸锰0.01-0.015 g/L,七水合硫酸铁0.01-0.015g/L,乙酸钠16-21 g/L, Tween-80 I mL/L ;培养条件:罐压0.05-0.1 Mpa,静置培养,培养温度30-32°C,培养发酵18~22h,得到植物乳杆菌发酵液;
e、将使用PDA培养基活化后的米曲霉菌种用无菌生理盐水制成悬浮液,接种到液体发酵培养基中,培养基成分:玉米粉5%,豆柏粉2%,硝酸钠0.4%,磷酸氢二钾0.3%,硫酸镁0.1%,硫酸亚铁0.01% ;培养条件:罐压0.05-0.1 Mpa,搅拌转速170-230 r/min,通风量1:0.5-1.2,培养温度30-32°C,培养发酵24~36h,得到米曲霉菌发酵液;
f、将谷氨酸棒杆菌发酵液与产朊假丝酵母发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液、米曲霉菌发酵液四种中的至少两种按比例混合后制成混合菌液备用;
第二步,固体发酵
a、将豆柏、瓜尔豆柏、棉籽柏、菜籽柏、花生柏、芝麻柏、DDGS、麸皮、豆渣、红薯渣、木薯渣、秸杆中的一种或多种原料装入爆缸,装料系数60~80%,爆缸罐体密封后通入180~250°C的饱和蒸汽,当爆缸压力达到0.5-2.0 Mpa后维持0.5-10 min,在0.00875 s打开气动阀门进行蒸汽爆破;
b、将气爆后的物料与第一步制备的混合菌液、糖蜜按重量比1:0.6-1.3:0.03-0.08的比例在混合机内进行混合,同时加入中性蛋白酶25~80 U/g原料,纤维素酶50~180 IU/g原料,木聚糖酶25~50 IU/g原料,甘露聚糖酶20~55 IU/g原料,果胶酶35~80 U/g原料,植酸酶5~15 U/g原料,中温淀粉酶12~20 U/g原料,糖化酶120~200 U/g原料混合均匀,调节水分35~45%,得到混合物料;
C、将混合物料送入专用的模块化固态生物原料连续发酵装置内进行酶解与发酵,设定酶解与发酵温度28~45°C,相对湿度60~90%,发酵时间24~36h,如图1所示,该连续发酵装置的塔架设有五层发酵室:
混合物料由提升机I送入摆式布料器2,再进入刮板布料器3,由刮板布料器3均匀分布到第五层发酵室的各箱体单元4的上开口箱体内,当物料达到设定的布料高度(即:被料位检测传感器5检测到并将数据传输给控制系统的工控机,工控机发出指令停止上游设备进料)后,箱体单元底部的翻板执行机构6控制下翻式翻板门自动打开,将物料翻转卸入下方第四层发酵室的上开口箱体内进行发酵,此时第四层发酵室各箱体单元的下翻式翻板门处于关闭状态,物料在撒落的过程中得到一次翻转;卸料完毕后的第五层下翻式翻板门经过设定的时间后,工控机控制其关闭,开始进入下一轮布料;当第四层发酵室的上开口箱体内的物料发酵到设定时间后,工控机发出指令,打开第四次发酵室各箱体单元4的下翻式翻板门,物料在重力作用下撒落到第三层发酵室各箱体单元4的上开口箱体内,物料在撒落过程中得到第二次翻料。经过设定的时间后,工控机控制第四层发酵室各箱体单元4的下翻式翻板门关闭,进入下一轮进料。
[0013]第三层发酵室、第二层发酵室的工作过程与第四层发酵室相同,不再重复;当物料翻转卸到第一层上开口箱体内中发酵后,工控机控制第一层的下翻式翻板门打开,发酵完成的物料从缓冲出料斗7卸到出料刮板输送机8上; 本发明专用的模块化固态生物原料连续发酵装置的塔架最顶层发酵室的各箱体单元4的上开口箱体仅起布料作用,不进行发酵,顶层以下的各层发酵室连续进行发酵工作;物料依次在各层发酵室的上开口箱体内进行连续发酵时,每层发酵室内发酵物料的温湿度依靠连接在风道调节管路上的进风温湿度调节装置9来控制;
第三步,干燥
出料刮板输送机8将物料转送出去后,经80°C以下低温干燥至含水量低于12.5%,即可得到蛋白饲料原料产品。
[0014]为保证物料发酵时的温湿度满足设计要求,各层发酵室内物料的温湿度调整可以按照下述方法进行:
以第三层为例,当工控机通过温湿度传感器检测到第三层发酵室箱体单元4的上开口箱体内物料发酵温度、湿度偏离设定值时,工控机发出指令,开启鼓风机10和抽风机11,同时打开通往第二层发酵室各箱体单元上开口箱体的进风电动阀12和通往第三层发酵室内箱体单元上开口箱体的排风电动阀13,鼓风机10输送的风通过进风温湿度调节装置9调节后,经进风通道14进入第二层发酵室各箱体单元上开口箱体内,并经第三层发酵室箱体单元的下翻式翻边门的门缝、导风管的管壁缝隙,穿透第三层发酵室各箱体单元上开口箱体内的物料层后,自排风通道15排出,即:风力从下方的第二层发酵室进入,穿透第三层发酵室内的物料后从第三层发酵室被排出,对第三层发酵室内的温湿度进行调整,调节方式巧妙且效果突出;当发酵室内的物料处于耗氧发酵期,按照上述步骤适度开启进风电动阀12和排风电动阀13进行通风供氧;在发酵稳定期,可关闭或关小进风电动阀12和排风电动阀13ο
[0015]鼓风机输送的风力进入进风温湿度调节装置9 (如图2所示)中后具体温湿度的调节方法为:
当发酵室内需要热风时,工控机控制电控三通阀16开启与外部冷源联通的阀门,外部热工质进入列管式换热器的壳程17,对通过管程18的自然风进行加热,以提高发酵室内发酵物料的温度;反之,工控机控制电控三通阀16开启与外部冷源联通的阀门,外部冷工质进入列管式换热器的壳程17,对通过管程18的自然风进行降温,以降低发酵室内发酵物料的温度;
当需要对发酵室内的物料进行加湿时,工控机控制电控阀19开启,外部水源通过管道20进入加湿管21内,形成的5~10cm厚的五道水帘22可对经过加湿管21的自然风进行加湿(每道水帘都由一个水龙头控制,可以根据发酵室内湿度计检测出的相对湿度的高低,通过启闭水龙头的数量来调节进入发酵室内空气的湿度,从而提高相对湿度;如果相对湿度高于90%时,可以通过开启鼓风机10和抽风机11来加大通风量,以降低发酵室内的相对湿度);同时,通过加湿管21的风同时也可以得到除尘处理。当然,也可以同时对送入的自然风进行加湿和升温处理,或加湿和冷却处理。
[0016]下面通过具体实施例来对本发明做进一步详细的说明。
[0017]实施例1
本发明所述的液-固两步发酵法生产豆柏蛋白饲料的方法包括下述步骤:
第一步,液态发酵
谷氨酸棒杆菌发酵液、产朊假丝酵母发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液、米曲霉菌发酵液的具体制备方法同【具体实施方式】,并将上述五种发酵液按6:1:1:1
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